BR112019028283A2 - composições de polímero de alta estabilidade com compostos de poli(alquil)acrilato para aplicações de recuperação de óleo intensificadas - Google Patents
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Abstract
Composições de polímero líquidas e emulsão inversa compreendendo: um ou mais líquidos hidrofóbicos tendo um ponto de ebulição de pelo menos cerca de 100°C; um ou mais (co)polímeros de acrilamida; um ou mais surfactantes emulsionantes; um ou mais surfactantes inversores; e um ou mais compostos de poli(alqul)acrilato. Quando a composição é invertida em uma solução aquosa, ela fornece uma solução invertida tendo uma razão de filtro usando um filtro de 1,2 mícrons (FR1.2) de cerca de 1,5 ou menos.
Description
[0001] Este pedido reivindica prioridade ao Pedido Provisório US 62/527.675, depositado em 30 de junho de 2017. Campo da Invenção
[0002] A presente divulgação refere-se a composições de polímero compreendendo (co)polímeros e compostos de poli(alquil)acrilato, que fornecem maior estabilidade sem afetar negativamente a razão de filtro. Fundamentos
[0003] A inundação de polímeros é uma técnica usada na recuperação de óleo intensificada (EOR). Envolve injetar uma solução aquosa de um polímero espessante solúvel em água (por exemplo, poliacrilamida de alto peso molecular) em um depósito de óleo mineral. Como resultado, é possível mobilizar óleo mineral adicional na formação. Detalhes de inundação de polímeros e de polímeros adequados para essa finalidade são divulgados, por exemplo, em “Petroleum, Enhanced Oil Recovery,” Kirk-Othmer, Encyclopedia of Chemical Technology, online edition, John Wiley and Sons, 2010.
[0004] A solução aquosa de polímero usada na inundação de polímeros normalmente tem uma concentração de polímero ativo de cerca de 0,05 por cento em peso a cerca de 0,5 por cento em peso. Componentes adicionais podem ser adicionados à solução aquosa de polímero, como surfactantes ou biocidas.
[0005] Grandes volumes da solução aquosa de polímero são necessários para inundações de polímeros e o processo pode durar meses ou até anos. Dados os volumes necessários, a inundação convencional de polímeros envolve dissolver o polímero (na forma de um pó seco) no local, usando água doce, salmoura, água do mar, água de produção e/ou resíduos de formação. Infelizmente, o processo de dissolução convencional é demorado e existem poucas maneiras de diminuir o tempo sem danificar o polímero. O espaço necessário para a dissolução no local de polímeros em pó seco também é significativo. Embora o espaço normalmente não seja um fator limitativo na produção de óleo terrestre, o espaço é limitado na produção de óleo offshore. Seja em terra ou offshore, o equipamento necessário para preparação convencional no local, à base de pó seco de soluções de inundação de polímeros é caro.
[0006] Emulsões inversas (água em óleo) e polímeros líquidos oferecem uma alternativa à dissolução no local de pós secos, particularmente para a produção de óleo offshore. A concentração de polímero ativo em emulsões inversas é tipicamente cerca de 30 por cento em peso e é mais alta na composição de polímero líquida. Para utilização, a emulsão inversa ou a composição de polímero líquida é diluída com água para fornecer a concentração final desejada do polímero.
[0007] A descrição aqui contida de certas vantagens e desvantagens de métodos e dispositivos conhecidos não se destina a limitar o escopo da presente invenção. De fato, as presentes modalidades podem incluir algumas ou todas as características descritas acima sem sofrer as mesmas desvantagens.
[0008] Em vista do exposto, uma ou mais modalidades incluem: uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa compreendendo: um ou mais líquidos hidrofóbicos com um ponto de ebulição de pelo menos cerca de 100°C; um ou mais (co)polímeros de acrilamida; um ou mais surfactantes emulsionantes; um ou mais surfactantes inversores; e um ou mais compostos de poli(alquil)acrilato; em que, quando a composição é invertida em uma solução aquosa, ela fornece uma solução de polímero invertida tendo uma razão de filtro usando um filtro de 1,2 mícrons (FR1.2) de cerca de 1,5 ou menos.
[0009] Também são fornecidos aqui métodos para recuperação de hidrocarbonetos. Os métodos para recuperação de hidrocarbonetos podem compreender fornecer um reservatório de subsuperfície contendo hidrocarbonetos no seu interior; fornecer um furo de poço em comunicação fluida com o reservatório de subsuperfície; preparar uma solução de polímero invertida a partir das composições de polímero líquidas ou de emulsão inversa aqui descritas; e injetar a solução de polímero invertida através do furo de poço no reservatório de subsuperfície. Descrição Detalhada
[0010] Geralmente, as várias modalidades descritas neste documento fornecem uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa com estabilidade intensificada.
[0011] Foi observado que composições de polímero líquidas ou emulsão inversa normalmente usadas para aplicações de EOR tendem a formar géis e experimentam a separação de suas fases de óleo e água ao longo do tempo. Em particular, a estabilidade na vida útil de tais composições com altos ativos de polímero pode diminuir à medida que o teor de sólidos é aumentado. Em alguns casos, essas composições podem se deteriorar para formar um filme de óleo e uma torta dura no empacotamento dentro do período de tempo necessário para fabricar e transportar as composições para a plataforma (por exemplo, cerca de 30 dias). A torta dura pode não ser facilmente redistribuída na composição, o que resulta em ativos de polímero globais mais baixos na composição deteriorada. Os aditivos de espessamento podem ser utilizados para minimizar a sedimentação da emulsão inversa e das composições de polímeros líquidos, no entanto, eles podem ter um efeito prejudicial na razão de filtro das composições.
[0012] Em particular, as composições aqui descritas proporcionam maior estabilidade sem afetar negativamente a razão do filtro. As composições compreendem um ou mais agentes estabilizantes ou compostos de poli(alquil)acrilato que podem impedir ou minimizar a sedimentação e/ou endurecimento de sólidos nas composições de polímero líquidas ou emulsão inversa. Nas modalidades, as composições compreendem um (co)polímero de acrilamida e um ou mais compostos de poli(alquil)acrilato. Em certas modalidades, as composições são formadas adicionando um ou mais compostos de poli(alquil)acrilato a uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa compreendendo um ou mais (co)polímeros de acrilamida, um ou mais líquidos hidrofóbicos, um ou mais surfactantes emulsionantes e um ou mais surfactantes inversores. As várias modalidades descritas aqui também fornecem soluções de polímero invertido derivadas das composições e métodos para a preparação das composições. As composições de polímero líquidas e emulsão inversa podem ser usadas em aplicações EOR.
[0013] Em aplicações EOR, a inversão de uma composição convencional de polímero líquido ou emulsão inversa é geralmente difícil. Os requisitos dos usuários finais costumam ser muito rígidos: dissolução total em menos de 5 minutos, completa e continuamente. Em certas modalidades, uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa se dissolve em uma solução aquosa até uma concentração final de cerca de 50 a cerca de 15.000 ppm, ou cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm em menos de cerca de 30 minutos ou menos de cerca de 20 minutos, ou menos de 10 minutos ou menos de 5 minutos.
[0014] Uma solução de polímero invertida preparada a partir das composições de polímero líquidas ou emulsão inversa fornece excelente desempenho. Uma solução de polímero invertida de acordo com as modalidades flui através de uma formação sem obstruir os poros da formação. A obstrução da formação pode retardar ou inibir a produção de óleo. Isso é especialmente preocupante quando a permeabilidade da formação é baixa para começar. Definições
[0015] Conforme utilizado neste documento, “recuperação de óleo intensificada” (abreviado “EOR”) refere-se a várias técnicas para aumentar a quantidade de óleo bruto que pode ser extraído de um campo de petróleo que as técnicas convencionais não recuperam.
[0016] Conforme utilizado neste documento, “razão de filtro” (abreviado “FR”) ou “quociente de filtro” são usados de forma intercambiável aqui para se referir a um teste usado para determinar o desempenho da composição de polímero líquida (ou a solução de polímero invertida daí derivada) em condições de baixa permeabilidade da formação que consiste em medir o tempo gasto por determinados volumes/concentrações de solução para fluir através de um filtro. A FR geralmente compara a capacidade de filtragem da solução de polímero para dois volumes consecutivos equivalentes, o que indica a tendência da solução de obstruir o filtro. FRs inferiores indicam melhor desempenho.
[0017] Dois métodos de teste de razão de filtro são aqui mencionados. O primeiro método, conhecido como “FR5” ou “razão de filtro usando um filtro de 5 mícrons”, envolve passar uma amostra de 500 mL de uma solução de polímero por um filtro de policarbonato de 47 mm de diâmetro com poros de 5 mícrons, sob pressão de 1 bar (+/- 10%) de N2 ou argônio à temperatura ambiente (por exemplo, 25°C). Os tempos necessários para obter 100 g, 200 g, 400 g e 500 g de filtrado são registrados e a razão de filtro FR5 é calculada como 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 500𝑔−𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 400𝑔 . O segundo método, conhecido como “FR1.2” ou 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 200𝑔−𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 100𝑔 “razão de filtro usando um filtro de 1,2 mícrons”, envolve passar uma amostra de 200 mL de uma solução de polímero por um filtro de policarbonato de 47 mm de diâmetro com poros de 1,2 mícrons, sob pressão de 1 bar ( +/- 10%) de N2 ou argônio à temperatura ambiente (por exemplo, 25°C). Os tempos necessários para obter 60 g, 80 g, 180 g e 200 g de filtrado são registrados e a taxa de filtro 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 200𝑔−𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 180𝑔 FR1.2 é calculada como 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 80𝑔−𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 60𝑔 .
[0018] Outros métodos de teste de razão de filtro são conhecidos e são usados neste campo. Por exemplo, o meio de filtro usado pode ter um tamanho diferente (por exemplo, 90 mm), tamanho de poro diferente e/ou um substrato diferente (por exemplo, nitrocelulose), a pressão pode ser diferente (por exemplo, 2 bar), os intervalos/ as quantidades de filtragem podem ser diferentes e outras alterações estão previstas. Por exemplo, a Patente US 8.383.560 (incorporada aqui por referência) descreve um método de teste FR que compara o tempo gasto por determinados volumes de uma solução contendo 1000 ppm de polímero ativo para fluir através de um filtro de 5 mícrons com um diâmetro de 47 mm a uma pressão de 2 bar. Em comparação, os métodos aqui descritos fornecem um melhor método de triagem para condições comerciais. Em particular, o método de teste FR1.2 aqui descrito, que usa um tamanho de poro menor sob pressão mais baixa, fornece resultados mais previsíveis em testes de campo comercial. Os polímeros que fornecem resultados aceitáveis no método de teste FR1.2 exibiram um processamento mais fácil com menor risco de danos à formação.
[0019] Conforme utilizado neste documento, “invertido” significa que a composição de polímero líquida ou emulsão inversa é dissolvida em uma solução aquosa, de modo que a fase de polímero disperso da composição de polímero líquida ou emulsão inversa se torna uma fase substancialmente contínua e a fase líquida hidrofóbica se torna uma fase descontínua e dispersa. O ponto de inversão pode ser caracterizado como o ponto em que a viscosidade da solução de polímero invertida atingiu substancialmente seu máximo sob um determinado conjunto de condições. Na prática, isso pode ser determinado, por exemplo, medindo a viscosidade da composição periodicamente ao longo do tempo e quando três medições consecutivas estiverem dentro do padrão de erro para a medição, a solução será considerada invertida.
[0020] Conforme utilizado neste documento, os termos “polímero”, “polímeros”, “polimérico” e termos similares são usados em seu sentido comum, como entendido por um versado na técnica, e, portanto, podem ser usados aqui para se referir ou descrever uma molécula grande (ou grupo de tais moléculas) que contém unidades recorrentes. Os polímeros podem ser formados de várias maneiras, incluindo pela polimerização de monômeros e/ou pela modificação química de uma ou mais unidades recorrentes de um polímero precursor. Um polímero pode ser um “homopolímero” compreendendo unidades recorrentes substancialmente idênticas formadas, por exemplo, polimerizando um monômero particular. Um polímero também pode ser um “copolímero” compreendendo duas ou mais unidades recorrentes diferentes formadas, por exemplo, copolimerizando dois ou mais monômeros diferentes e/ou modificando quimicamente uma ou mais unidades recorrentes de um polímero precursor. O termo “terpolímero” pode ser utilizado neste documento para se referir a polímeros contendo três ou mais unidades recorrentes diferentes. O termo “polímero”, conforme utilizado neste documento, pretende incluir tanto a forma ácida do polímero quanto seus vários sais.
[0021] Conforme utilizado neste documento, “inundação de polímero” refere-se a uma técnica aprimorada de recuperação de óleo usando água viscosificada com polímeros solúveis. As inundações de polímeros podem gerar um aumento significativo na recuperação de óleo em comparação com as técnicas convencionais de inundação de água. A viscosidade é aumentada até que a mobilidade do injetor seja menor que a da fase oleosa no local, portanto a taxa de mobilidade é menor que a unidade. Essa condição maximiza a eficiência da varredura de recuperação de óleo, criando uma frente de inundação suave sem dedilhados viscosos. A inundação de polímero também é aplicada a reservatórios heterogêneos; o injetor viscoso flui ao longo das camadas de alta permeabilidade, diminuindo as taxas de fluxo dentro delas e intensificando a varredura de zonas com permeabilidades mais baixas. Os dois polímeros que são usados com mais frequência em inundações de polímeros são poliacrilamida parcialmente hidrolisada e xantano. Um projeto típico de inundação de polímero envolve misturar e injetar polímero por um longo período de tempo até que pelo menos metade do volume do poro do reservatório tenha sido injetado. Composições de Polímero Líquido
[0022] De acordo com as modalidades, a composição de polímero líquida compreende um ou mais polímeros dispersos em um ou mais líquidos hidrofóbicos e um ou mais compostos de poli(alquil)acrilato. Em modalidades, a composição de polímero líquida compreende ainda um ou mais surfactantes emulsionantes e um ou mais surfactantes inversores. Em modalidades, a composição de polímero líquida compreende ainda uma pequena quantidade de água, por exemplo, menos de cerca de 12%, cerca de 10%, cerca de 5%, cerca de 3%, cerca de 2,5%, cerca de 2% ou cerca de 1% em peso de água, com base na quantidade total de todos os componentes da composição de polímero líquida. Nas modalidades, a composição de polímero líquida pode ser isenta de água ou pelo menos substancialmente isenta de água. A composição de polímero líquida pode incluir um ou mais componentes adicionais, que não diminuem substancialmente o desempenho ou a atividade desejada da composição. Será entendido por uma pessoa versada na técnica como formular adequadamente a composição de polímero líquida para fornecer características ou propriedades necessárias ou desejadas.
[0023] Nas modalidades, uma composição de polímero líquida compreende: um ou mais líquidos hidrofóbicos com um ponto de ebulição de pelo menos cerca de 100°C; pelo menos cerca de 39% em peso de um ou mais
(co)polímeros de acrilamida; um ou mais surfactantes emulsionantes; um ou mais surfactantes inversores; e um ou mais compostos de poli(alquil)acrilato; em que, quando a composição é invertida em uma solução aquosa, ela fornece uma solução de polímero invertida tendo uma razão de filtro usando um filtro de 1,2 mícrons (FR1.2) de cerca de 1,5 ou menos. Nas modalidades, a composição de polímero líquida pode opcionalmente compreender um ou mais agentes estabilizantes adicionais.
[0024] Em modalidades, quando a composição de polímero líquida é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida com cerca de 50 a cerca de 15.000 ppm, cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm ou cerca de 500 a cerca de 3.000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertida a tem uma viscosidade de pelo menos cerca de 10 cP, ou pelo menos cerca de 20 cP, a cerca de 40°C e um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,5 ou menos.
[0025] Em modalidades, quando a composição de polímero líquida é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida com cerca de 50 a cerca de 15.000 ppm, cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm ou cerca de 500 a cerca de 3.000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade de pelo menos cerca de 10 cP, ou pelo menos cerca de 20 cP, a cerca de 30°C e um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,5 ou menos.
[0026] Em modalidades, quando a composição de polímero líquida é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida com cerca de 50 a cerca de 15.000 ppm, cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm ou cerca de 500 a cerca de 3.000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade de pelo menos cerca de 10 cP, ou pelo menos cerca de 20 cP, a cerca de 25°C e um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,5 ou menos.
[0027] Em modalidades, quando a composição de polímero líquida é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida com cerca de 50 a cerca de 15.000 ppm, cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm ou cerca de 500 a cerca de 3.000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertida a tem uma viscosidade de pelo menos cerca de 10 cP, ou pelo menos cerca de 20 cP, a cerca de 40°C e um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,1 a cerca de 1,3.
[0028] Em modalidades, quando a composição de polímero líquida é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida com cerca de 50 a cerca de 15.000 ppm, cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm ou cerca de 500 a cerca de 3.000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade de pelo menos cerca de 10 cP, ou pelo menos cerca de 20 cP, a cerca de 30°C e um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,1 a cerca de 1,3.
[0029] Em modalidades, quando a composição de polímero líquida é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida com cerca de 50 a cerca de 15.000 ppm, cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm ou cerca de 500 a cerca de 3.000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertida a tem uma viscosidade de pelo menos cerca de 10 cP, ou pelo menos cerca de 20 cP, a cerca de 25°C e um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,1 a cerca de 1,3.
[0030] Em modalidades, quando a composição de polímero líquida é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida com cerca de 50 a cerca de 15.000 ppm, cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm ou cerca de 500 a cerca de 3.000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade de pelo menos cerca de 10 cP, ou pelo menos cerca de 20 cP, a cerca de 40°C e um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,2 ou menos.
[0031] Em modalidades, quando a composição de polímero líquida é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida com cerca de 50 a cerca de 15.000 ppm, cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm ou cerca de 500 a cerca de 3.000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade de pelo menos cerca de 10 cP, ou pelo menos cerca de 20 cP, a cerca de 30°C e um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,2 ou menos.
[0032] Em modalidades, quando a composição de polímero líquida é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida com cerca de 50 a cerca de 15.000 ppm, cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm ou cerca de 500 a cerca de 3.000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade de pelo menos cerca de 10 cP, ou pelo menos cerca de 20 cP, a cerca de 25°C e um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,2 ou menos.
[0033] Em modalidades, a composição de polímero líquida, antes da inversão, compreende menos de cerca de 12% de água em peso, menos de cerca de 10% em peso, menos de cerca de 7% de água em peso, menos de cerca de 5% de água em peso ou menos de cerca de 3% de água em peso. Em modalidades, a composição de polímero líquida, antes da inversão compreende de cerca de 1 a cerca de 12% de água em peso, ou cerca de 1% a cerca de 5% de água em peso com base na quantidade total de todos os componentes da composição.
[0034] Nas modalidades, a composição de polímero líquida, antes da inversão, compreende pelo menos cerca de 39%, cerca de 40%, cerca de 45%, cerca de 50%, cerca de 55%, cerca de 60%, cerca de 65%, cerca de 70% ou cerca de 75% de polímero em peso com base na quantidade total de todos os componentes da composição.
[0035] Nas modalidades, a água na composição de polímero líquida pode ser água doce, água salgada ou uma combinação dos mesmos. Geralmente, a água utilizada pode ser de qualquer fonte, desde que ela não contenha um excesso de compostos que possa afetar adversamente outros componentes na composição.
[0036] Nas modalidades, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade maior que cerca de 10 cP a cerca de 25°C. Em modalidades, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade na faixa de cerca de 10 cP a cerca de 35 cP, cerca de 15 a cerca de 30, cerca de 20 a cerca de 35 ou cerca de 20 a cerca de 30, a cerca de 25°C. Nas modalidades, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade maior que cerca de 10 cP a cerca de 30°C. Em modalidades, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade na faixa de cerca de 10 cP a cerca de 30 cP, cerca de 15 cP a cerca de 30 cP, cerca de 15 cP a cerca de 25 cP, cerca de 25 cP a cerca de 30 cP, cerca de 15 cP a cerca de 22 cP, cerca de 20 cP a cerca de 30 cP, a cerca de 30°C. Nas modalidades, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade maior que cerca de 10 cP a cerca de 40°C. Em modalidades, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade na faixa de cerca de 10 cP a cerca de 35 cP, cerca de 15 cP a cerca de 35 cP, cerca de 15 cP a cerca de 25 cP, cerca de 15 cP a cerca de 22 cP, cerca de 20 cP a cerca de 30 cP, a cerca de 40°C.
[0037] Nas modalidades, as composições de polímero líquidas, quando invertidas em uma solução aquosa, fornecem uma solução de polímero invertida tendo um FR1.2 de cerca de 1,5 ou menos. Em outras palavras, uma solução de polímero invertida que é derivada da composição de polímero líquida divulgada neste documento fornece um FR1.2 de cerca de 1,5 ou menos. Em testes de campo, as composições (após inversão) exibem injetividade melhorada em relação às composições de polímero disponíveis comercialmente, incluindo outras composições de polímero com um FR5 (usando um filtro de 5 mícrons) de cerca de 1,5 ou menos. Em modalidades, as composições de polímero líquidas, quando invertidas em uma solução aquosa, fornecem uma solução de polímero invertida com um FR1.2 de cerca de 1,1 a cerca de 1,4, cerca de 1,1 a cerca de 1,35, cerca de 1,0 a cerca de 1,3, ou cerca de 1,1 a cerca de 1,3.
[0038] Nas modalidades, uma composição de polímero líquida quando invertida tem um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,5 ou menos, cerca de 1,4 ou menos, cerca de 1,3 ou menos, cerca de 1,2 ou menos ou cerca de 1,1 ou menos. Nas modalidades, a composição de polímero líquida que é invertida tem um FR5 (filtro de 5 mícrons) de cerca de 1,5 ou menos, cerca de 1,4 ou menos, cerca de 1,3 ou menos, cerca de 1,2 ou menos ou cerca de 1,1 ou menos. Nas modalidades, a composição de polímero líquida que é invertida tem um FR1.2 de cerca de 1,2 ou menos e um FR5 de cerca de 1,2 ou menos.
[0039] Nas modalidades, a solução de polímero invertida tem um FR1.2 de cerca de 1,5 ou menos, cerca de 1,4 ou menos, cerca de 1,3 ou menos, cerca de 1,2 ou menos, ou cerca de 1,1 ou menos. Nas modalidades, a solução de polímero invertida tem um FR5 de cerca de 1,5 ou menos, cerca de 1,4 ou menos, cerca de 1,3 ou menos, cerca de 1,2 ou menos, ou cerca de 1,1 ou menos. Em outras modalidades, a solução de polímero invertida tem um FR5 de cerca de 1,5 ou menos e um FR1.2 de cerca de 1,5 ou menos. Composições de Emulsão Inversa
[0040] De acordo com as modalidades, uma composição de emulsão inversa compreende um ou mais polímeros emulsionados em um ou mais líquidos hidrofóbicos e um ou mais compostos de poli(alquil)acrilato. Em modalidades, a composição de emulsão inversa compreende ainda um ou mais surfactantes emulsionantes e um ou mais surfactantes inversores. A composição de emulsão inversa pode incluir um ou mais componentes adicionais, que não diminuem substancialmente o desempenho ou a atividade desejada da composição. Será entendido por uma pessoa versada na técnica como formular adequadamente a composição de emulsão inversa para fornecer características ou propriedades necessárias ou desejadas.
[0041] Nas modalidades, a composição de emulsão inversa compreende ainda água. Nas modalidades, a água está na fase de polímero emulsionada. Nas modalidades, a emulsão inversa compreende mais de cerca de 12% em peso de água, com base na quantidade total de todos os componentes da composição. Nas modalidades, a água na composição de emulsão inversa pode ser água doce, água salgada ou uma combinação dos mesmos. Geralmente, a água utilizada pode ser de qualquer fonte, desde que ela não contenha um excesso de compostos que possa afetar adversamente outros componentes na composição.
[0042] Nas modalidades, uma composição de emulsão inversa compreende: um ou mais líquidos hidrofóbicos com um ponto de ebulição de pelo menos cerca de 100°C; até cerca de 35% em peso de um ou mais (co)polímeros de acrilamida; um ou mais surfactantes emulsionantes; um ou mais surfactantes inversores; e um ou mais compostos de poli(alquil)acrilato; quando a composição é invertida em uma solução aquosa, ela fornece uma solução de polímero invertida tendo uma razão de filtro usando um filtro de 1,2 mícrons (FR1.2) de cerca de 1,5 ou menos. Nas modalidades, a composição de emulsão inversa pode opcionalmente compreender um ou mais outros agentes estabilizantes.
[0043] Em modalidades, quando a composição de emulsão inversa é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida com cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm ou cerca de 500 a cerca de 3.000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertida a tem uma viscosidade de pelo menos 20 cP, a cerca de 40°C e um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,5 ou menos.
[0044] Em modalidades, quando a composição de emulsão inversa é invertida em uma solução aquosa, fornecendo uma solução de polímero invertida com cerca de 500 a cerca de 5.000 ppm ou cerca de 500 a cerca de 3.000 ppm, concentração de polímero ativo, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade de pelo menos 20 cP a 30°C e um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,5 ou menos.
[0045] Nas modalidades, a composição de emulsão inversa, antes da inversão, compreende até cerca de 35% de polímero em peso, ou até cerca de 30% de polímero em peso, com base na quantidade total de todos os componentes da composição.
[0046] Em modalidades, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade na faixa de cerca de 25 cP a cerca de 35 cP a cerca de 30°C. Nas modalidades, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade maior que cerca de 10 cP a cerca de 40°C. Em modalidades, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade na faixa de cerca de 20 cP a cerca de 30 cP a cerca de 40°C.
[0047] Nas modalidades, as composições de emulsão inversa, quando invertidas em uma solução aquosa, fornecem uma solução de polímero invertida tendo um FR1.2 de cerca de 1,5 ou menos. Em outras palavras, uma solução de emulsão inversa que é derivada da composição de polímero líquida divulgada neste documento fornece um FR1.2 de cerca de 1,5 ou menos. Em testes de campo, as composições emulsão inversa, após inversão, fornecem injetividade melhorada em relação às composições de polímero disponíveis comercialmente,
incluindo outras composições de polímero com um FR5 (usando um filtro de 5 mícrons) de cerca de 1,5 ou menos.
[0048] Em modalidades, a composição de emulsão inversa, quando invertida, fornece uma solução de polímero invertida que possui um FR1.2 (filtro de 1,2 mícrons) de cerca de 1,5 ou menos, cerca de 1,4 ou menos, cerca de 1,3 ou menos, cerca de 1,2 ou menos, ou cerca de 1,1 ou menos. Em modalidades, a composição de emulsão inversa, quando invertida, fornece uma solução de polímero invertida que possui um FR5 (filtro de 5 mícrons) de cerca de 1,5 ou menos, cerca de 1,4 ou menos, cerca de 1,3 ou menos, cerca de 1,2 ou menos, ou cerca de 1,1 ou menos. Nas modalidades, uma composição de emulsão inversa, quando invertida, fornece uma solução de polímero invertida que possui um FR1.2 de cerca de 1,2 ou menos e um FR5 de cerca de 1,2 ou menos.
[0049] Nas modalidades, a solução de polímero invertida da composição de emulsão inversa tem um FR1.2 de cerca de 1,5 ou menos, cerca de 1,4 ou menos, cerca de 1,3 ou menos, cerca de 1,2 ou menos, ou cerca de 1,1 ou menos. Nas modalidades, a solução de polímero invertida da composição de emulsão inversa tem um FR5 de cerca de 1,5 ou menos, cerca de 1,4 ou menos, cerca de 1,3 ou menos, cerca de 1,2 ou menos, ou cerca de 1,1 ou menos. Em outras modalidades, a solução de polímero invertida da composição de emulsão inversa tem um FR5 de cerca de 1,5 ou menos e um FR1.2 de cerca de 1,5 ou menos.
[0050] Abaixo, os componentes das composições de polímero líquidas e emulsão inversa são discutidos em mais detalhes. Componente de Polímero
[0051] Nas modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa compreende pelo menos um polímero ou copolímero. O pelo menos um polímero ou copolímero pode ser qualquer polímero ou copolímero adequado, como um polímero ou copolímero espessante solúvel em água. Exemplos não limitativos incluem poliacrilamida de alto peso molecular, copolímeros de acrilamida e outros comonômeros, por exemplo, ácido vinilssulfônico ou ácido acrílico. A poliacrilamida pode ser poliacrilamida parcialmente hidrolisada, na qual algumas das unidades de acrilamida foram hidrolisadas em ácido acrílico.
Além disso, também é possível usar polímeros de ocorrência natural, por exemplo xantano ou poliglicosilglucano, como descrito, por exemplo, pela Patente US 6.392.596 B1 ou CA 832 277.
[0052] Em modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa compreende um ou mais copolímeros de acrilamida. Em modalidades, o um ou mais (co)polímeros de acrilamida é um polímero útil para aplicações de recuperação de óleo intensificada (EOR). Numa modalidade particular, o pelo menos um polímero é uma poliacrilamida de alto peso molecular ou produtos parcialmente hidrolisados dos mesmos.
[0053] Em modalidades, o um ou mais (co)polímeros de acrilamida estão na forma de partículas, que são dispersas na composição de polímero líquida ou emulsão inversa. Em modalidades, as partículas dos um ou mais (co)polímeros de acrilamida têm um tamanho médio de partícula de cerca de 0,4 μm a cerca de 5 μm, ou cerca de 0,5 μm a cerca de 4 μm ou cerca de 0,5 μm a cerca de 2 μm. O tamanho médio das partículas refere-se ao valor d50 da distribuição do tamanho das partículas (número médio), que pode ser medido pelo versado na técnica usando técnicas conhecidas para determinar a distribuição do tamanho das partículas.
[0054] De acordo com modalidades, o um ou mais (co)polímeros de acrilamida são selecionados de (co)polímeros de acrilamida solúveis em água. Em várias modalidades, os (co)polímeros de acrilamida compreendem pelo menos 30% em peso, ou pelo menos 50% em peso de unidades de acrilamida em relação à quantidade total de todas as unidades monoméricas no (co)polímero.
[0055] Opcionalmente, os (co)polímeros de acrilamida podem compreender além da acrilamida pelo menos um co-monômero adicional. Em modalidades, o comonômero adicional é um comonômero solúvel em água, etilenicamente insaturado, em particular monoetilenicamente insaturado. Comonômeros solúveis em água adicionais devem ser miscíveis com água em qualquer razão, mas é suficiente que os monômeros se dissolvam suficientemente em uma fase aquosa para copolimerizar com acrilamida. Em geral, a solubilidade desses monômeros adicionais em água à temperatura ambiente deve ser de pelo menos 50 g/L, preferencialmente de pelo menos 150 g/L e mais preferencialmente de pelo menos 250 g/L.
[0056] Outros comonômeros solúveis em água compreendem um ou mais grupos hidrofílicos. Os grupos hidrofílicos são em particular grupos funcionais que compreendem átomos selecionados do grupo de átomos de O-, N-, S- ou P- . Exemplos de tais grupos funcionais compreendem grupos carbonil > C=O, grupos éter -O-, em particular grupos óxido de polietileno -(CH2-CH2-O-)n-, onde n é preferencialmente um número de 1 a 200, grupos hidroxi -OH, grupos éster -C(O)O-, grupos amino primários, secundários ou terciários, grupos amônio, grupos amida -C(O)-NH- ou grupos ácidos, como grupos carboxil -COOH, grupos de ácido sulfônico -SO3H, grupos de ácido fosfônico -PO3H2 ou grupos de ácido fosfórico –PO4H2.
[0057] Comonômeros monoetilenicamente insaturados compreendendo grupos ácidos incluem monômeros que incluem grupos -COOH, como ácido acrílico ou ácido metacrílico, ácido crotônico, ácido itacônico, ácido maleico ou ácido fumárico, monômeros que compreendem grupos de ácido sulfônico, tais como ácido vinilssulfônico, ácido alilssulfônico, ácido 2-acrilamido-2- metilpropanossulfônico, ácido 2-metacrilamido-2-metilpropanossulfônico, ácido 2-acrilamidobutanossulfônico, ácido 3-acrilamido-3-metilbutanossulfônico ou ácido 2-acrilamido-2,4,4-trimetilpentanossulfônico ou monômeros compreendendo grupos de ácido fosfônico, como ácido vinilfosfônico, ácido alilfosfônico, ácidos N-(met)acrilamidoalquilfosfônicos ou ácidos(met)acrililoxialquilfosfônicos. Obviamente, os monômeros podem ser usados como sais.
[0058] Os grupos -COOH nos copolímeros de poliacrilamida podem não apenas ser obtidos copolimerizando acrilamida e monômeros compreendendo grupos -COOH, mas também hidrolisando derivados de grupos -COOH após polimerização. Por exemplo, os grupos amida -CO-NH2 da acrilamida podem hidrolisar, produzindo assim grupos -COOH.
[0059] Também devem ser mencionados os derivados de acrilamida, como, por exemplo, N-metil(met)acrilamida, N,N'-dimetil(met)acrilamida e N- metilolacrilamida, derivados de N-vinil, como N-vinilformamida, N-vinilacetamida,
N-vinilpirrolidona ou N-vinilcaprolactam e ésteres de vinil, como formato de vinil ou acetato de vinil. Os derivados de N-vinil podem ser hidrolisados após polimerização em unidades de vinilamina, ésteres de vinil em unidades de álcool vinílico.
[0060] Outros comonômeros incluem monômeros compreendendo grupos hidroxi e/ou éter, como, por exemplo, (met)acrilato de hidroxietil, (met)acrilato de hidroxipropil, álcool alílico, éter hidroxivinil etílico, éter hidroxilvinil propílico, éter hidroxivinil propílico, éter hidroxivinil butílico ou (met)acrilatos de polietileno- óxido.
[0061] Outros comonômeros são monômeros com grupos de amônio, ou seja, monômeros com grupos catiônicos. Os exemplos compreendem sais de propilacrilamidas de 3-trimetilamônio ou etil(met)acrilatos de 2-trimetilamônio, por exemplo, os cloretos correspondentes, como cloreto de propilacrilamida de 3-trimetilamônio (DIMAPAQUAT) e cloreto de etilmetacrilato de 2-trimetilamônio (MADAME-QUAT).
[0062] Ainda outros comonômeros incluem monômeros que podem causar associação hidrofóbica dos (co)polímeros. Tais monômeros compreendem além do grupo etilênico e uma parte hidrofílica também uma parte hidrofóbica. Tais monômeros são divulgados, por exemplo, em WO 2012/069477 A1.
[0063] Em certas modalidades, cada um dos um ou mais polímeros de acrilamida- (opcionalmente) pode compreender opcionalmente monômeros de reticulação, isto é, monômeros compreendendo mais de um grupo polimerizável. Em certas modalidades, o um ou mais (co)polímeros de acrilamida podem opcionalmente compreender monômeros de reticulação em uma quantidade inferior a cerca de 0,5% ou cerca de 0,1% em peso, com base na quantidade de todos os monômeros.
[0064] Em uma modalidade, cada um dos um ou mais (co)polímeros de acrilamida compreende pelo menos um comonômero monoetilenicamente insaturado compreendendo grupos ácidos, por exemplo monômeros que compreendem pelo menos um grupo selecionado de -COOH, -SO3H, -PO3H2 ou –PO4H2 Exemplos de tais monômeros incluem, mas não estão limitados a, ácido acrílico, ácido metacrílico, ácido vinilssulfônico, ácido alilssulfônico ou ácido 2- acrilamido-2-metilpropanossulfônico, particularmente preferencialmente ácido acrílico e/ou ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossulfônico único e mais preferido ácido acrílico ou sais dos mesmos. A quantidade de tais comonômeros compreendendo grupos ácidos pode ser de cerca de 0,1% a cerca de 70%, cerca de 1% a cerca de 50% ou cerca de 10% a cerca de 50% em peso com base na quantidade de todos os monômeros.
[0065] Em uma modalidade, cada um dos um ou mais (co)polímeros de acrilamida compreende de cerca de 50% a cerca de 90% em peso de unidades de acrilamida e de cerca de 10% a cerca de 50% em peso de unidades de ácido acrílico e/ou seus respectivos sais. Numa modalidade, cada um dos um ou mais (co)polímeros de acrilamida compreende de cerca de 60% a 80% em peso de unidades de acrilamida e de 20% a 40% em peso de unidades de ácido acrílico.
[0066] Em modalidades, o um ou mais (co)polímeros de acrilamida têm um peso molecular médio (Mw) maior que cerca de 5.000.000 Dalton, ou maior que cerca de 10.000.000 Dalton, ou maior que cerca de 15.000.000 Dalton, ou maior que cerca de 20.000.000 Dalton; ou maior que cerca de 25.000.000 de Dalton.
[0067] Em modalidades, a viscosidade da solução (SV) de uma solução da composição do polímero líquido ou emulsão inversa com 0,1% de polímero ativo em uma solução aquosa de NaCl 1,0 M a 25°C, é maior que cerca de 3,0 cP ou maior que cerca de 5 cP ou mair que cerca de 7 cP. A SV da composição de polímero líquida ou emulsão inversa pode ser selecionada com base, pelo menos em parte, na concentração de ativos pretendida da solução de polímero invertida, para fornecer as características de desempenho desejadas na solução de polímero invertida. Por exemplo, nas modalidades em que a solução de polímero invertida deve ter uma concentração de ativos de cerca de 2.000 ppm, é desejável que a SV de uma solução a 0,1% da composição de polímero líquida ou emulsão inversa esteja na faixa de cerca de 7,0 a cerca de 8,6, porque neste nível, a solução polimérica invertida tem propriedades desejadas de FR1.2 e viscosidade. Uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa com uma faixa de SV mais baixa ou mais alta ainda pode fornecer resultados desejáveis,
mas pode exigir a alteração da concentração de ativos da solução de polímero invertida para obter as propriedades desejadas de FR1.2 e viscosidade. Por exemplo, se a composição de polímero líquida ou emulsão inversa tiver uma faixa de SV mais baixa, seria desejável aumentar a concentração de ativos da solução de polímero invertida.
[0068] Nas modalidades, a quantidade de um ou mais (co)polímeros de acrilamida na composição de polímero líquida é de pelo menos cerca de 39% em peso com base na quantidade total de todos os componentes da composição (antes da dissolução). Em modalidades, a quantidade de um ou mais (co)polímeros de acrilamida na composição de polímero líquida é de cerca de 39% a cerca de 80%, ou cerca de 40% a cerca de 60%, ou cerca de 45% a cerca de 55% em peso com base na quantidade total de todos os componentes da composição (antes da dissolução). Nas modalidades, a quantidade de um ou mais (co)polímeros de acrilamida na composição de polímero líquida é de cerca de 39%, 40%, 41%, 42%, 43%, 44%, 45%, 46%, 47%, 48%, 49%, 50%, 51%, 52%, 53%, 54%, 55%, 56%, 57%, 58%, 59% ou cerca de 60% ou mais, em peso, com base na quantidade total de todos os componentes da composição (antes da diluição).
[0069] Em modalidades, a quantidade de um ou mais (co)polímeros de acrilamida na composição de emulsão inversa é menor que cerca de 35% ou menor que cerca de 30% em peso, com base na quantidade total de todos os componentes da composição (antes da dissolução). Na modalidade, a quantidade de um ou mais (co)polímeros de acrilamida na composição de emulsão inversa é de cerca de 10% a cerca de 35%, ou cerca de 15% a cerca de 30%, ou cerca de 20% a cerca de 30% em peso com base na quantidade total de todos os componentes da composição (antes da dissolução). Nas modalidades, a quantidade de um ou mais (co)polímeros de acrilamida na composição de emulsão inversa é de cerca de 35%, 34%, 33%, 32%, 31%, 30%, 29%, 28%, 27%, 26%, 25%, 24%, 23%, 22%, 21%, 20%, 19%, 18%, 17%, 16%, 15%, 14%, 13%, 13%, 11% ou aproximadamente 10% ou menos, em peso, com base na quantidade total de todos os componentes da composição (antes da diluição).
Líquido Hidrofóbico
[0070] Nas modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa compreende um componente líquido hidrofóbico. Qualquer componente líquido hidrofóbico adequado pode ser usado. O componente líquido hidrofóbico inclui pelo menos um líquido hidrofóbico.
[0071] Nas modalidades, os um ou mais líquidos hidrofóbicos são líquidos hidrofóbicos orgânicos. Em modalidades, cada um ou mais líquidos hidrofóbicos têm um ponto de ebulição de pelo menos cerca de 100°C, cerca de 135°C ou cerca de 180°C. Se o líquido orgânico tiver um intervalo de ebulição, o termo “ponto de ebulição” se refere ao limite inferior do intervalo de ebulição.
[0072] Em modalidades, o um ou mais líquidos hidrofóbicos são hidrocarbonetos alifáticos, hidrocarbonetos aromáticos ou misturas dos mesmos. líquidos hidrofóbicos incluem, mas não estão limitados a: solventes imiscíveis em água, tais como hidrocarbonetos de parafina, hidrocarbonetos de nafeno, hidrocarbonetos aromáticos, olefinas, óleos, surfactantes estabilizantes e misturas dos mesmos. Os hidrocarbonetos de parafina podem ser hidrocarbonetos de parafina saturados, lineares ou ramificados. Hidrocarbonetos aromáticos incluem, mas não estão limitados a, tolueno e xileno. Em modalidades, os líquidos hidrofóbicos compreendem óleos, por exemplo, óleos vegetais, como óleo de soja, óleo de colza e óleo de canola, e qualquer outro óleo produzido a partir da semente de qualquer uma das várias variedades da planta de colza.
[0073] Em modalidades, a quantidade de um ou mais líquidos hidrofóbicos na composição de polímero líquida ou emulsão inversa é de cerca de 20% a cerca de 60%, cerca de 25% a cerca de 55% ou cerca de 35% a cerca de 50% em peso com base na quantidade total de todos os componentes da composição de polímero de dispersão líquida. Surfactantes Emulsionantes
[0074] Nas modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa opcionalmente compreende um ou mais surfactantes emulsionantes.
[0075] Em modalidades, o um ou mais surfactantes emulsionantes são surfactantes capazes de estabilizar emulsões de água em óleo. Os surfactantes emulsionantes, entre outras coisas, diminuem a tensão interfacial entre a água e o líquido imiscível em água na composição de polímero líquida ou emulsão inversa, de modo a facilitar a formação de uma emulsão de polímero de água em óleo. É conhecido na técnica descrever a capacidade de surfactantes de estabilizar emulsões de água em óleo ou emulsões de óleo em água usando o chamado “valor HLB” (equilíbrio hidrofílico-lipofílico). O valor HLB geralmente é um número de 0 a 20. Nos surfactantes com um baixo valor de HLB, as partes lipofílicas da molécula predominam e, consequentemente, são geralmente bons emulsionantes de água em óleo. Nos surfactantes com um alto valor de HLB, as partes hidrofílicas da molécula predominam e, consequentemente, são geralmente bons emulsionantes de óleo em água. Nas modalidades, o um ou mais surfactantes emulsionantes são surfactantes com um valor de HLB de cerca de 2 a cerca de 10, ou a mistura dos um ou mais surfactantes emulsionantes tem um valor de HLB de cerca de 2 a cerca de 10.
[0076] Os surfactantes emulsionantes incluem, mas não estão limitados a, ésteres de sorbitano, em particular monoésteres de sorbitano com grupos C12- C18, como monolaurato de sorbitano, monopalmitato de sorbitano, monoestearato de sorbitano, mono-oleato de sorbitano, mono-oleato de sorbitano, ésteres de sorbitano, ésteres de sorbitano com mais de um grupo éster, tais como tristearato de sorbitano, trioleato de sorbitano, álcoois graxos etoxilados com 1 a 4 grupos etileno-oxi, por exemplo, éter dodeciléter de polioxietileno (4), éter hexadecílico de polioxietileno (2) ou éter oleílico de polioxietileno (2).
[0077] Os surfactantes emulsionantes incluem, mas não estão limitados a, emulsionantes com valores de HLB na faixa de cerca de 2 a cerca de 10, preferencialmente menos que cerca de 7. Tais emulsionantes adequados incluem os ésteres de sorbitano, ésteres ftálicos, glicerídeos de ácidos graxos, ésteres de glicerina, bem como as versões etoxiladas dos anteriores e qualquer outro emulsionante de HLB relativamente baixo bem conhecido. Exemplos de tais compostos incluem mono-oleato de sorbitano, o produto da reação de ácido oleico com isopropanolamida, ftalato de hexadecil sódio, ftalato de decil sódico, estearato de sorbitano, ácido ricinoleico, ácido ricinoleico hidrogenado,
monoéster de glicerídeo de ácido láurico, monoéster de glicerídeo de ácido esteárico, ácido oleico, triéster de glicerol do ácido 12-hidroxiestearico, triéster de glicerol do ácido ricinoleico e versões etoxiladas dos mesmos contendo 1 a 10 mols de óxido de etileno por mol do emulsionante básico. Assim, pode ser utilizado qualquer emulsionante que permita a formação da emulsão inicial e estabilize a emulsão durante a reação de polimerização. Exemplos de surfactantes emulsionantes também incluem surfactantes de poliéster modificados, copolímeros de etileno substituídos por anidrido, amidas graxas substituídas por N,N-dialcanol e etoxilatos de amina de sebo.
[0078] Em uma modalidade, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa compreende cerca de 0% a cerca de 8%, cerca de 0,05% a cerca de 5%, cerca de 0,1% a cerca de 5% ou cerca de 0,5% a cerca de 3% em peso de um ou mais surfactantes emulsionantes.
[0079] Estes surfactantes emulsionantes, utilizados isoladamente ou em misturas, são utilizados em quantidades superiores a cerca de 0,5% ou superiores a cerca de 1% da composição de polímero líquida ou emulsão inversa total. Surfactantes inversores
[0080] Nas modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa opcionalmente compreende um ou mais surfactantes inversores. Nas modalidades, o um ou mais surfactantes inversores são surfactantes que podem ser usados para acelerar a formação de uma solução de polímero invertida (por exemplo, uma solução de (co)polímero) após a mistura da composição do polímero líquido ou emulsão inversa com uma solução aquosa.
[0081] O um ou mais surfactantes inversores não são aqueles que são utilizados como surfactantes emulsionantes nas modalidades. Os surfactantes inversores incluem, entre outros, álcoois etoxilados, etoxilatos de álcool, ésteres etoxilados de sorbitano, ésteres etoxilados de ácidos graxos, ésteres de ácidos graxos etoxilados e ésteres etoxilados de sorbitol e ácidos graxos, ou qualquer combinação dos anteriores. Os surfactantes invertidos incluem surfactantes não iônicos compreendendo um grupo hidrocarboneto e um grupo polialquilenoxi de natureza hidrofílica suficiente. Preferivelmente, surfactantes não iônicos da fórmula geral R1—O—(CH(R2)—CH2—O)nH (I) podem ser usados, em que R1 é um grupo C8-C22-hidrocarboneto, preferivelmente um grupo C10-C18- hidrocarboneto alifático, n é um número de ≧ 4, de preferência ≧ 6, e R2 é H, metil ou etil, desde que pelo menos 50% dos grupos R2 sejam H. Exemplos de tais surfactantes incluem polietoxilatos baseados em C10-C18-alcoóis, como C12/14-, C14/18- ou alcoóis C16/18-graxos, C13- ou C13/15-oxoalcoóis. O valor HLB pode ser ajustado selecionando o número de grupos etoxi. Exemplos específicos incluem etoxilatos de álcool tridecílico compreendendo de 4 a 14 grupos etilenóxi, por exemplo, álcool tridecial·8 EO ou C12/14 etoxilatos de álcool graxo, por exemplo, C12/14·8 EO. Exemplos de surfactantes inversores também incluem surfactantes de poliéster modificados, copolímeros de etileno substituídos por anidrido, amidas graxas substituídas por N,N-dialcanol e etoxilatos de amina de sebo.
[0082] Surfactantes inversores adicionais compreendem surfactantes aniônicos, por exemplo surfactantes compreendendo grupos fosfato ou ácido fosfônico.
[0083] Em modalidades, a quantidade de um ou mais surfactantes inversores na composição de polímero líquida ou emulsão inversa é de cerca de 0,5% a cerca de 10%, ou de cerca de 1% a cerca de 6% em peso, com base na quantidade total de todos os componentes da composição de polímero líquida ou emulsão inversa.
[0084] Em certas modalidades, o um ou mais surfactantes inversores são adicionados à composição de polímero líquida ou emulsão inversa diretamente após a preparação da composição compreendendo um ou mais (co)polímeros de acrilamida dispersos em um ou mais líquidos hidrofóbicos e, opcionalmente, o um ou mais surfactantes emulsionantes (por exemplo, eles podem ser adicionados após polimerização e/ou após desidratação); isto é, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa que é transportada do local de fabricação para o local de uso já compreende um ou mais surfactantes inversores. Em outra modalidade, um ou mais surfactantes inversores podem ser adicionados à composição de polímero líquida ou emulsão inversa no local de uso, por exemplo, em um local de produção offshore.
Agentes Estabilizantes
[0085] Em modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa compreende um ou mais agentes estabilizantes, em que pelo menos um agente estabilizante é selecionado do grupo que consiste em compostos de poli(alquil)acrilato. Os agentes estabilizantes visam estabilizar a dispersão das partículas de (co) polímeros de poliacrilamida na fase orgânica hidrofóbica e, opcionalmente, também estabilizar as gotículas da fase monômero aquosa no líquido hidrofóbico orgânico antes e durante o curso da polimerização. O termo “estabilização” significa, como da maneira usual, que os agentes estabilizantes impedem a dispersão da agregação e floculação, ou impedem a sedimentação e/ou endurecimento dos sólidos ou partículas na composição e/ou criação da fase oleosa separada. Conforme utilizado neste documento, “endurecimento” refere-se à formação de pedaços ou massas a partir de sólidos ou partículas na composição. Geralmente, o endurecimento rígido é caracterizado por fortes forças adesivas entre as partículas e/ou a formação de uma torta que é difícil de redispersar. O endurecimento suave pode ser caracterizado por forças adesivas fracas entre as partículas e/ou a formação de uma torta que é mais facilmente redispersa. Idealmente, os sólidos e partículas da composição permanecem substancialmente uniformemente dispersos nos líquidos da composição. Em certas modalidades, o agente estabilizante aumenta a estabilidade da composição de polímero líquida ou emulsão inversa, de modo que a composição não mostre endurecimento, ou apenas endurecimento suave, após cerca de 20, cerca de 30, cerca de 40, cerca de 50, cerca de 60, cerca de 70, cerca de 80, cerca de 90 ou cerca de 100 dias a uma temperatura na faixa de cerca de 30 a 50°C. Em certas modalidades, as composições que sofrem endurecimento suave são redispersáveis com agitação ou movimento suave. Em certas modalidades, as composições não mostram endurecimento, ou apenas endurecimento suave, após cerca de 20, cerca de 30, cerca de 40, cerca de 50, cerca de 60, cerca de 70, cerca de 80, cerca de 90 ou cerca de 100 dias a uma temperatura na faixa de cerca de 30 a 50°C. Em modalidades, menos de cerca de 10%, cerca de 5% ou cerca de 2% dos sólidos ou partículas na composição se assentaram em uma torta macia após cerca de 20, cerca de 30, cerca de 40,
cerca de 50, cerca de 60, cerca de 70, cerca de 80, cerca de 90 ou cerca de 100 dias a uma temperatura na faixa de cerca de 30 a 50°C.
[0086] Em uma modalidade, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa compreende cerca de 0,5% a cerca de 8%, cerca de 1% a cerca de 5%, cerca de 1,5% a cerca de 5% ou cerca de 1,5% a cerca de 3,5% em peso de um ou mais compostos de poli(alquil)acrilato.
[0087] Os compostos de poli(alquil)acrilato utilizados sozinhos ou em misturas, são utilizados em quantidades de cerca de 0,5% a cerca de 1,5%, ou cerca de 0,5% a cerca de 1,5%, em peso da composição total de polímero líquida ou emulsão inversa.
[0088] Nas modalidades, a composição compreende um composto de poli(alquil)acrilato de Fórmula III: Fórmula III
[0089] Em que R' é um grupo C6-14 alquil linear ou ramificado; e
[0090] p é um número inteiro de 2.000 a 5.000.
[0091] Em uma modalidade, o composto de poli(alquil)acrilato é, por exemplo, poli(2-etil-hexil)acrilato.
[0092] Em modalidades, o poli(2-etil-hexil)acrilato tem um MW na faixa de cerca de 90000 a 95.000 Daltons.
[0093] Nas modalidades, as composições podem ainda compreender agentes estabilizantes adicionais, por exemplo, agentes que visam tal estabilização da dispersão ou emulsão, como surfactantes oligoméricos ou poliméricos. Devido ao fato de que os surfactantes oligoméricos e poliméricos têm muitos grupos âncora, eles absorvem muito fortemente a superfície das partículas e, além disso, os oligômeros/polímeros são capazes de formar uma densa barreira estérica na superfície das partículas, o que impede a agregação.
O peso molecular médio numérico de Mn desses surfactantes oligoméricos ou poliméricos pode, por exemplo, variar de 500 a 60.000 Daltons, de 500 a 10.000 Daltons ou de 1.000 a 5.000 Daltons. Os surfactantes oligoméricos e/ou poliméricos para estabilizar as dispersões de polímeros são conhecidos pelos versados na matéria. Exemplos de tais polímeros estabilizantes compreendem copolímeros anfifílicos, compreendendo a porção hidrofílica e hidrofóbica, copolímeros anfifílicos compreendendo monômeros hidrofóbicos e hidrofílicos e polímeros de pente anfifílicos compreendendo uma cadeia principal hidrofóbica e cadeias laterais hidrofílicas ou, alternativamente, uma cadeia principal hidrofílica e cadeias laterais hidrofóbicas.
[0094] Exemplos de copolímeros anfifílicos compreendem copolímeros compreendendo uma fração hidrofóbica compreendendo alquilacrilatos com cadeias alquil mais longas, por exemplo, cadeias C6 a C22-alquil, tais como, por exemplo, hexil(met)acrilato, 2-etilhexil(met)acrilato, octil(met) acrilato, do- decil(met)acrilato, hexadecil(met)acrilato ou octadecil(met)acrilato. A porção hidrofílica pode compreender monômeros hidrofílicos, como ácido acrílico, ácido metacrílico ou vinil pirrolidona.
[0095] Em uma modalidade, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa compreende cerca de 0% a cerca de 8%, cerca de 0,1% a cerca de 5% ou cerca de 1% a cerca de 5% em peso do um ou mais agentes estabilizantes adicionais aqui descritos. Outros Componentes
[0096] Nas modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa pode opcionalmente compreender um ou mais componentes adicionais, por exemplo, para fornecer propriedades necessárias ou desejáveis à composição ou à aplicação. Exemplos de tais componentes incluem captadores de radicais, captadores de oxigênio, agentes quelantes, biocidas, estabilizantes ou agentes de sacrifício. Preparação de composições de polímeros líquidos e emulsão inversa
[0097] Nas modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa pode ser sintetizada de acordo com os procedimentos a seguir.
[0098] Em uma primeira etapa, uma emulsão inversa (emulsão água em óleo) de (co)polímeros de acrilamida é sintetizada usando procedimentos conhecidos do versado na técnica. Tais emulsões inversas são obtidas polimerizando uma solução aquosa de acrilamida e outros comonômeros, tais como comonômeros etilenicamente insaturados solúveis em água, emulsionados em uma fase oleosa hidrofóbica. Em certas modalidades, em uma etapa seguinte, a água dentro de tais emulsões inversas é reduzida para uma quantidade inferior a cerca de 12%, ou inferior a cerca de 10%, ou inferior a cerca de 5%, em peso. Tais técnicas são descritas, por exemplo, na Patente US
4.052.353, Patente US 4.528.321, ou DE 24 19 764 A1.
[0099] Para a polimerização, uma solução aquosa de monômero compreendendo acrilamida e opcionalmente outros comonômeros é preparada. A acrilamida é um sólido à temperatura ambiente e estão disponíveis comercialmente soluções aquosas compreendendo cerca de 50% em peso de acrilamida. Se forem utilizados comonômeros com grupos acídicos, como o ácido acrílico, os grupos acídicos poderão ser neutralizados pela adição de bases aquosas, como o hidróxido de sódio aquoso. A concentração de todos os monômeros juntos na solução aquosa deve normalmente ser de cerca de 10% a cerca de 60% em peso, com base no total de todos os componentes da solução de monômero, ou de cerca de 30% a cerca de 50%, ou cerca de 35% a cerca de 45% em peso.
[00100] A solução aquosa de acrilamida e comonômeros é emulsionada em um ou mais líquidos hidrofóbicos usando um ou mais surfactantes emulsionantes. O um ou mais surfactantes emulsionantes podem ser adicionados à mistura ou antes da solução de monômero ou do líquido hidrofóbico. Outros surfactantes podem ser utilizados em adição aos um ou mais surfactantes emulsionantes, como um surfactante estabilizante. A emulsificação pode ser feita da maneira usual, por exemplo, agitando a mistura.
[00101] Após a formação de uma emulsão, a polimerização pode ser iniciada pela adição de um iniciador que resulta na geração de um radical livre adequado. Qualquer iniciador de radicais livres conhecido pode ser empregado. Os iniciadores podem ser dissolvidos em um solvente, incluindo mas não se limitando a água ou solventes orgânicos miscíveis com água, como álcoois, e misturas dos mesmos. Os iniciadores também podem ser adicionados na forma de uma emulsão. Iniciadores incluem, mas não estão limitados a: compostos azo, incluindo dicloridrato de 2,2′-azobis(2-amidinopropano), 2,2′-azobis[2-(2- imidazolin-2-il)propano], 2,2'-azobis(isobutironitrila) (AIBN), 2,2'-azobis(2,4- dimetilvaleronitrila) (AIVN), dicloridrato de 2,2'-azobis(2-metilpropionamidina) e semelhantes. Outros iniciadores incluem iniciadores de peróxido, por exemplo peróxido de benzoil, peróxido de t-butil, hidroperóxido de t-butil e perbenzoato de t-butil. Outros iniciadores incluem, por exemplo, bromato de sódio/dióxido de enxofre, persulfato de potássio/sulfito de sódio e persulfato de amônio/sulfito de sódio, bem como iniciadores divulgados na Patente US 4.473.689.
[00102] Em certas modalidades, um ou mais agentes de transferência de cadeia podem ser adicionados à mistura durante a polimerização. Geralmente, os agentes de transferência em cadeia têm pelo menos uma ligação química fraca, o que facilita a reação de transferência em cadeia. Qualquer agente de transferência de cadeia convencional pode ser empregado, como propileno glicol, isopropanol, 2-mercaptoetanol, hipofosfito de sódio, dodecil mercaptano, ácido tioglicólico, outros tiois e halocarbonetos, como tetracloreto de carbono. O agente de transferência de cadeia está geralmente presente em uma quantidade de cerca de 0,001 por cento a cerca de 10 por cento em peso da emulsão total, embora mais possa ser utilizado.
[00103] A temperatura de polimerização é geralmente de cerca de 30°C a cerca de 100°C, ou cerca de 30°C a cerca de 70°C, ou cerca de 35°C a cerca de 60°C. O aquecimento pode ser feito por fontes externas de calor e/ou o calor pode ser gerado pela própria reação de polimerização, em particular ao iniciar a polimerização. Os tempos de polimerização podem, por exemplo, ser de cerca de 0,5 ha cerca de 10 h.
[00104] A polimerização produz uma emulsão inversa compreendendo uma fase aquosa de um ou mais (co)polímeros de acrilamida dissolvidos ou intumescidos em água em que a fase aquosa é emulsionada em uma fase orgânica compreendendo os um ou mais líquidos hidrofóbicos.
[00105] Para converter a emulsão inversa obtida nas composições de polímero líquidas para serem usadas nos métodos descritos aqui, após a polimerização, parte ou toda a água é destilada da emulsão, produzindo partículas dos um ou mais (co)polímeros de acrilamida dispersos em um ou mais líquidos hidrofóbicos. As composições de polímero líquidas com menor teor de água podem fornecer muitas das mesmas vantagens que as emulsões inversas, mas com teor de água significativamente reduzido. Eles podem fornecer uma forma de distribuição economicamente mais conveniente e economicamente viável que ofereça propriedades aprimoradas às emulsões ou polímeros secos. Devido ao baixo/nenhum teor de água, eles são substancialmente uma dispersão do polímero em uma fase oleosa hidrofóbica. Alguns polímeros líquidos e o sua fabricação são divulgados, por exemplo, na Publicação de Patente Alemã 2419764 A1, Patente US 4.052.353, Patente US 4.528.321, Patente US 6.365.656 B1 ou Patente US 6.833.406 B1 (cada uma das quais é incorporada aqui por referência na sua totalidade).
[00106] Para as composições de polímero líquidas, a água é removida para um nível inferior a cerca de 12%, ou inferior a cerca de 10%, ou inferior a cerca de 7%, ou inferior a cerca de 5%, ou inferior a cerca de 3% em peso. Nas modalidades, a remoção de água é realizada por qualquer meio adequado, por exemplo, a pressão reduzida, por exemplo, a uma pressão de cerca de 0,00 a cerca de 0,5 bar, ou cerca de 0,05 a cerca de 0,25 bar. A temperatura para as etapas de remoção de água pode ser tipicamente de cerca de 50°C a cerca de 150°C, embora possam ser usadas técnicas que removem a água a temperaturas mais altas. Em certas modalidades, um ou mais dos líquidos hidrofóbicos usados na emulsão inversa podem ser um líquido de baixa ebulição, que pode destilar junto com a água como uma mistura.
[00107] Antes ou depois da remoção da quantidade de água desejada, podem ser adicionados um ou mais surfactantes inversores e outros componentes opcionais.
[00108] Em modalidades, o um ou mais compostos de poli(alquil)acrilato são adicionados a uma composição de polímero líquida ou uma emulsão inversa compreendendo um ou mais (co)polímeros de acrilamida, um ou mais líquidos hidrofóbicos, um ou mais surfactantes emulsionantes e um ou mais surfactantes inversores. Em certas modalidades, a composição é agitada ou mexida após a adição do um ou mais agentes estabilizantes, conforme necessário, para misturar o um ou mais agentes estabilizantes na composição, por exemplo, por um período de pelo menos cerca de 20 minutos.
[00109] Nas modalidades, o um ou mais agentes estabilizantes podem ser adicionados a qualquer momento durante a preparação de uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa, desde que não afete adversamente a formação ou propriedades resultantes da composição de polímero líquida ou emulsão inversa. Em certas modalidades, o um ou mais agentes estabilizantes podem ser adicionados, por exemplo, após a desidratação da composição ou após a etapa de remoção de água da composição durante a sua preparação. Nas modalidades, o um ou mais agentes estabilizantes podem ser adicionados sozinhos ou com um ou mais surfactantes inversores. Quando um ou mais agentes estabilizantes são adicionados com um ou mais surfactantes inversores, eles podem ser adicionados à composição separadamente ou substancialmente simultaneamente, ou misturados para combinar e depois adicionados à composição como uma mistura.
[00110] Nas modalidades, a fabricação das composições de polímero líquidas ou emulsão inversa é realizada em fábricas de produção química. Soluções Aquosas
[00111] Nas modalidades, a solução aquosa pode compreender salmoura de reservatório produzida, salmoura de reservatório, água do mar, água doce, água produzida, água, água salgada (por exemplo, água contendo um ou mais sais dissolvidos nela), salmoura, salmoura sintética, salmoura sintética de água do mar ou qualquer combinação dos mesmos.
[00112] O termo “salmoura” ou “salmoura aquosa”, conforme utilizado neste documento, refere-se à água do mar; salmoura de ocorrência natural; uma salmoura à base de cloreto, à base de brometo, à base de formato ou à base de acetato contendo cátions monovalentes e/ou polivalentes ou combinações dos mesmos. Exemplos de salmouras à base de cloreto adequados incluem, sem limitação, cloreto de sódio e cloreto de cálcio. Além disso, sem limitação,
exemplos de salmoura à base de brometo adequados incluem brometo de sódio, brometo de cálcio e brometo de zinco. Além disso, exemplos de salmoura à base de formato incluem, sem limitação, formato de sódio, formato de potássio e formato de césio.
[00113] Em certas modalidades, a solução aquosa compreende cerca de
15.000 a cerca de 160.000; cerca de 15.000 a cerca de 100.000; cerca de 15.000 a cerca de 50.000; cerca de 30.000 a cerca de 40.000; cerca de 15.000 a cerca de 16.000 ppm de sólidos dissolvidos totais (tds). Numa modalidade, a solução aquosa compreende uma salmoura com cerca de 15.000 ppm de tds.
[00114] Nas modalidades, a solução aquosa tem uma temperatura de cerca de 1°C a cerca de 120°C, cerca de 4°C a cerca de 45°C ou cerca de 45°C a cerca de 95°C.
[00115] Geralmente, a solução aquosa pode compreender água de qualquer fonte prontamente disponível, desde que não contenha um excesso de compostos que possam afetar adversamente outros componentes na solução polimérica invertida ou tornar a solução polimérica invertida inadequada para o uso pretendido (por exemplo, inadequada para uso em uma operação de petróleo e gás, como uma operação EOR). Se desejado, a solução aquosa obtida de fontes de ocorrência natural pode ser tratada antes do uso. Por exemplo, a solução aquosa pode ser amolecida (por exemplo, para reduzir a concentração de íons divalentes e trivalentes no fluido aquoso) ou tratada de outro modo para ajustar sua salinidade. Em certas modalidades, a solução aquosa pode compreender salmoura macia ou salmoura rígida. Em certas modalidades, a solução aquosa pode compreender salmoura de reservatório produzida, salmoura de reservatório, água do mar ou uma combinação dos mesmos.
[00116] Em uma modalidade, a água do mar é usada como solução aquosa, uma vez que as instalações de produção offshore tendem a ter uma abundância de água do mar disponível, espaço de armazenamento limitado e os custos de transporte para e de um local offshore são tipicamente altos. Se a água do mar for usada como solução aquosa, ela poderá ser amolecida antes da adição do polímero em suspensão, removendo assim os íons multivalentes na água (por exemplo, especificamente Mg2+ e Ca2+). Preparação de soluções de polímeros invertidas
[00117] De acordo com várias modalidades, um método para preparar uma solução de polímero invertida pode incluir inverter e diluir uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa de acordo com as modalidades aqui descritas em uma solução aquosa para fornecer uma solução de polímero invertida. Nas modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa e uma solução aquosa são misturadas até que a composição de polímero líquida ou emulsão inversa seja invertida em uma solução aquosa para fornecer uma solução de polímero invertida. Vários processos podem ser empregados para preparar as soluções de polímero invertido. As soluções de polímero invertido são úteis, por exemplo, em métodos de recuperação de óleo intensificada ou em aplicações de redução de atrito. Nas modalidades, uma solução de polímero invertida compreende uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa de acordo com as modalidades e uma solução aquosa. Nas modalidades, uma solução de polímero invertida compreende uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa de acordo com as modalidades, que foi invertida em uma solução aquosa.
[00118] De acordo com várias modalidades, um método para recuperação de óleo intensificada pode incluir inverter e/ou diluir uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa de acordo com as modalidades aqui descritas em uma solução aquosa para fornecer uma solução de polímero invertida. Nas modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa e uma solução aquosa são misturadas até que a composição de polímero líquida seja invertida na solução aquosa para fornecer uma solução de polímero invertida.
[00119] Em modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa é invertida e diluída na solução aquosa para fornecer uma solução de polímero invertida com uma concentração de polímero ativo de (co)polímero de acrilamida entre cerca de 50 a cerca de 15.000 ppm, ou cerca de 500 e cerca de
5.000 ppm. Nas modalidades, a solução de polímero invertida tem um FR1.2 de cerca de 1,5 ou menos. Nas modalidades, a solução de polímero invertida tem um FR1.2 de cerca de 1,1 a cerca de 1,3. Nas modalidades, a solução de polímero invertida tem um FR1.2 de cerca de 1,2 ou menos.
[00120] Em algumas modalidades, a solução de polímero invertida pode ter uma concentração de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) de pelo menos 50 ppm (por exemplo, pelo menos 100 ppm, pelo menos 250 ppm , pelo menos 500 ppm, pelo menos 750 ppm, pelo menos 1.000 ppm, pelo menos 1.500 ppm, pelo menos 2.000 ppm, pelo menos 2.500 ppm, pelo menos 3.000 ppm, pelo menos 3.500 ppm, pelo menos 4.000 ppm, pelo menos 4.500 ppm , pelo menos 5.000 ppm, pelo menos
5.500 ppm, pelo menos 6.000 ppm, pelo menos 6.500 ppm, pelo menos 7.000 ppm, pelo menos 7.500 ppm, pelo menos 8.000 ppm, pelo menos 8.500 ppm, pelo menos 9.000 ppm, pelo menos 9.500 ppm, pelo menos 10.000 ppm, pelo menos 10.500 ppm, pelo menos 11.000 ppm, pelo menos 11.500 ppm, pelo menos 12.000 ppm, pelo menos 12.500 ppm, pelo menos 13.000 ppm, pelo menos 13.500 ppm, pelo menos 14.000 ppm ou pelo menos 14.500 ppm).
[00121] Em algumas modalidades, a solução de polímero invertida pode ter uma concentração de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) de 15.000 ppm ou menos (por exemplo,
14.500 ppm ou menos, 14.000 ppm ou menos), 13.500 ppm ou menos, 13.000 ppm ou menos, 12.500 ppm ou menos, 12.000 ppm ou menos, 11.500 ppm ou menos, 11.000 ppm ou menos, 10.500 ppm ou menos, 10.000 ppm ou menos,
9.500 ppm ou menos, 9.000 ppm ou menos, 8.500 ppm ou menos, 8.000 ppm ou menos, 7.500 ppm ou menos, 7.000 ppm ou menos, 6.500 ppm ou menos,
6.000 ppm ou menos, 5.500 ppm ou menos, 5.000 ppm ou menos, 4.500 ppm ou menos, 4.000 ppm ou menos, 3.500 ppm ou menos, 3.000 ppm ou menos,
2.500 ppm ou menos, 2.000 ppm ou menos, 1.500 ppm ou menos, 1.000 ppm ou menos, 750 ppm ou menos, 500 ppm ou menos, 250 ppm ou menos, ou 100 ppm ou menos).
[00122] A solução de polímero invertida pode ter uma concentração de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) variando de qualquer um dos valores mínimos descritos acima a qualquer um dos valores máximos descritos acima. Por exemplo, em algumas modalidades, a solução de polímero invertida pode ter uma concentração de um ou mais (co)polímeros sintéticos (por exemplo, um ou mais (co)polímeros de acrilamida) de 500 a 5.000 ppm (por exemplo, de 500 a 3.000 ppm) ou de 500 a
1.500 ppm).
[00123] Em algumas modalidades, a solução de polímero invertida pode ser uma suspensão coloidal instável aquosa. Em outras modalidades, a solução de polímero invertida pode ser uma solução aquosa estável.
[00124] Em algumas modalidades, a solução de polímero invertida pode ter uma razão de filtro de 1,5 ou menos (por exemplo, 1,45 ou menos, 1,4 ou menos, 1,35 ou menos, 1,3 ou menos, 1,25 ou menos, 1,2 ou menos, 1,15 ou menos, 1,1 ou menos menor ou menor que 1,05) a 15 psi usando um filtro de 1,2 µm. Em algumas modalidades, a solução de polímero invertida pode ter uma razão de filtro superior a 1 (por exemplo, pelo menos 1,05, pelo menos 1,1, pelo menos 1,15, pelo menos 1,2, pelo menos 1,25, pelo menos 1,3, pelo menos 1,35, pelo menos 1,4 ou pelo menos 1,45) a 15 psi usando um filtro de 1,2 µm.
[00125] A solução de polímero invertida pode ter uma razão de filtro de 15 psi usando um filtro de 1,2 µm variando de qualquer um dos valores mínimos descritos acima a qualquer um dos valores máximos descritos acima. Por exemplo, em algumas modalidades, a solução de polímero invertida pode ter uma razão de filtro de 1 a 1,5 (por exemplo, de 1,1 a 1,4 ou de 1,1 a 1,3) a 15 psi usando um filtro de 1,2 µm.
[00126] Em certas modalidades, a solução de polímero invertida pode ter uma viscosidade com base na taxa de cisalhamento, temperatura, salinidade, concentração de polímero e peso molecular do polímero. Em algumas modalidades, a solução de polímero invertida pode ter uma viscosidade de 2 cP a 100 cP, em que os 2 cP a 100 cP são uma saída usando as faixas na tabela a seguir: Viscosidade Polimérica (cP) 2 ~ 100 Taxa de cisalhamento (1/s) 0,1 ~ 1000 Temperatura (°C) 1 ~ 120 Salinidade (ppm) 0 ~ 250.000
Concentração de polímero (ppm) 50 ~ 15.000 Peso molecular do polímero (Dalton) 2M ~ 26 M
[00127] Nas modalidades, o tempo necessário para que a composição de polímero líquida ou emulsão inversa inverta na solução aquosa uma vez iniciada a dissolução é inferior a 30 minutos. Métodos de Uso
[00128] As soluções de polímero invertida aqui descritas podem ser usadas em várias operações de petróleo e gás, incluindo uma operação EOR, uma operação de recuperação de óleo intensificada (IOR), uma operação de inundação de polímero, uma operação de inundação de AP, uma operação de inundação de SP, uma inundação de ASP operação, uma operação de controle de conformidade, uma operação de fraturamento hidráulico, uma operação de redução de atrito ou qualquer combinação dos mesmos. As soluções de polímero invertidas podem até ser usadas em operações de tratamento de água associadas a operações de petróleo e gás. Numa modalidade, a solução de polímero invertida pode ser usada como um fluido de injeção. Em outra modalidade, a solução de polímero invertida pode ser incluída em um fluido de injeção. Em outra modalidade, a solução de polímero invertida pode ser usada como um fluido de fraturamento hidráulico. Em outra modalidade, a solução de polímero invertida pode ser incluída em um fluido de fraturamento hidráulico. Em outra modalidade, a solução de polímero invertida pode ser usada como um redutor de arrasto que reduz o atrito durante o transporte de um fluido em uma tubulação. Em outra modalidade, a solução de polímero invertida pode ser incluída em um redutor de arrasto que reduz o atrito durante o transporte de um fluido em uma tubulação. Em resumo, em certas modalidades, as soluções de polímero invertidas aqui descritas podem ser usadas na recuperação de hidrocarbonetos.
[00129] Os métodos de recuperação de hidrocarbonetos podem compreender fornecer um reservatório de subsuperfície contendo hidrocarbonetos no mesmo; fornecer um furo de poço em comunicação fluida com o reservatório de subsuperfície; preparar uma solução de polímero invertida usando os métodos descritos acima; e injetar a solução de polímero invertida através do furo de poço no reservatório de subsuperfície. Por exemplo, o reservatório subterrâneo pode ser um reservatório submarino e/ou o reservatório subterrâneo pode ter uma permeabilidade de 10 milidarcy a 40.000 millidarcy.
[00130] O furo de poço na segunda etapa pode ser um furo de poço de injeção associado a um poço de injeção, e o método pode compreender ainda fornecer um poço de produção espaçado do poço de injeção a uma distância predeterminada e ter um poço de produção em comunicação fluida com o reservatório de subsuperfície. Nestas modalidades, a injeção da solução de polímero invertida pode aumentar o fluxo de hidrocarbonetos para o furo de poço de produção.
[00131] Em algumas modalidades, os métodos de recuperação de hidrocarbonetos podem incluir ainda uma etapa de reciclagem. Por exemplo, em algumas modalidades, os métodos de recuperação de hidrocarboneto podem compreender ainda produzir fluido de produção a partir do poço de produção, o fluido de produção incluindo pelo menos uma porção da solução de polímero invertida injetada; e usar o fluido de produção para inverter um polímero líquido adicional ou uma composição de emulsão inversa, por exemplo, para formar uma segunda solução de polímero invertida. A segunda solução de polímero invertida pode ser injetada em pelo menos um furo de poço (por exemplo, um poço de injeção, o mesmo furo de poço discutido na segunda etapa ou um furo de poço diferente, etc.). Assim, em algumas modalidades, a solução de polímero invertida é incluída em um fluido de injeção.
[00132] O furo de poço na segunda etapa pode ser um furo de poço para fraturamento hidráulico que está em comunicação fluida com o reservatório de subsuperfície. Assim, em uma modalidade, a solução de polímero invertida injetada na quarta etapa funciona como um redutor de arrasto que reduz o atrito durante a injeção na quarta etapa. Ao fazer isso, a solução de polímero invertida é usada como um redutor de arrasto que reduz o atrito durante o transporte de um fluido (por exemplo, o fluido de fraturamento hidráulico) em uma tubulação (por exemplo, o furo de poço ou componentes dos mesmos). Em outra modalidade, a solução de polímero invertida é incluída em um fluido de fraturamento hidráulico.
[00133] A composição de polímero líquida ou emulsão inversa e as soluções de polímero invertida de acordo com as modalidades podem ser usadas em um tratamento subterrâneo. Tais tratamentos subterrâneos incluem, entre outros, operações de perfuração, tratamentos de estimulação, operações de produção e completação. Aqueles versados na técnica, com o benefício desta divulgação, poderão reconhecer um tratamento subterrâneo adequado.
[00134] A composição de polímero líquida ou emulsão inversa ou uma solução de polímero invertida das presentes modalidades pode ter várias utilizações, por exemplo, no desenvolvimento e produção de petróleo bruto a partir de formações contendo óleo que podem incluir recuperação primária, secundária ou intensificada. Técnicas químicas, incluindo, por exemplo, a injeção de surfactantes (inundação de surfactantes) para reduzir a tensão interfacial que impede ou inibe a movimentação de gotículas de óleo através de um reservatório ou a injeção de polímeros que permitem que o óleo presente se mobilize mais facilmente através de uma formação, podem ser usadas antes, durante ou depois de implementar técnicas de recuperação primária e/ou secundária. Essas técnicas também podem ser usadas para recuperação de óleo intensificada ou para complementar outras técnicas de recuperação de óleo intensificada.
[00135] As composições de polímero líquidas ou emulsão inversa e as soluções de polímero invertidas podem ser utilizadas em diversos processos como auxiliares de floculação, auxiliares de centrifugação, desidratação de lamas minerais, desidratação de elevação fina, quebra de emulsões, desidratação de lodo, clarificação de águas brutas e residuais, auxiliares de drenagem e retenção na fabricação de celulose e papel, auxiliares de flotação no processamento de mineração, remoção de cores e aplicações agrícolas. Geralmente, as composições de polímero líquidas e as soluções de polímero invertidas aqui descritas podem ser usadas como auxiliares de processo em uma variedade de processos de separação sólido-líquido, incluindo, mas não se limitando a, processos ou aplicações de floculação, desidratação, clarificação e/ou espessamento. Como referido neste documento, o termo “desidratação” refere-se à separação de água do material sólido ou do solo por um processo de separação sólido-líquido, como por classificação úmida, centrifugação, filtração ou processos similares. Em alguns casos, processos e aparelhos de desidratação são usados para rigidificar ou melhorar a rigidificação dos materiais particulados dispersos na suspensão.
[00136] As composições de polímero líquidas ou emulsão inversa e soluções de polímero invertidas aqui descritas podem ser usadas em uma variedade de aplicações de desidratação, clarificação e/ou espessamento. Por exemplo, as composições de polímero líquidas ou emulsão inversa e soluções de polímero invertidas podem ser usadas no tratamento de águas residuais municipais e industriais; clarificação e decantação de resíduos industriais e municipais primários e secundários; clarificação de água potável; em aplicações nas quais parte ou todos os sólidos desidratados ou água clarificada são devolvidos ao meio ambiente, como compostagem de lodo, aplicação de lodo no solo, peletização para aplicação de fertilizantes, liberação ou reciclagem de água clarificada, fabricação de papel; aplicações de processamento de alimentos, como desidratação de resíduos, incluindo desidratação de resíduos de carne de aves, suínos e batatas, além de descoloração do açúcar, clarificação do processamento de açúcar e clarificação de beterraba; aplicações de mineração e minerais, incluindo tratamento de várias pastas minerais, desidratação e espessamento de resíduos de carvão, espessamento de rejeitos e aplicações do processo Bayer, como assentamento de lama vermelha, lavagem de lama vermelha, filtragem do processo Bayer, floculação de hidratos e precipitação; aplicações biotecnológicas, incluindo desidratação e clarificação de resíduos, como desidratação e clarificação de caldos de fermentação; e semelhantes.
[00137] Em modalidades, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa ou solução de polímero invertida pode ser usada para desidratar sólidos em suspensão. Nas modalidades, um método para desidratar uma suspensão de sólidos dispersos compreende: (a) misturar uma quantidade eficaz da composição de polímero líquida ou emulsão inversa ou solução de polímero invertida, com uma suspensão de sólidos dispersos, e (b) desidratar a suspensão de sólidos dispersos.
[00138] Nas modalidades, um método de desidratação de uma suspensão aquosa de sólidos dispersos compreende: (a) adicionar uma quantidade eficaz de uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa ou solução de polímero invertida à suspensão; (b) misturar a composição de polímero líquida ou emulsão inversa ou solução de polímero invertida na suspensão para formar uma suspensão tratada; e (c) submeter a suspensão tratada à desidratação.
[00139] As composições de polímero líquidas ou emulsão inversa ou soluções de polímero invertidas podem ser empregadas apenas nas aplicações acima, em conjunto com, ou em série com outros tratamentos conhecidos.
[00140] Em modalidades, as composições de polímero líquidas ou emulsão inversa ou soluções de polímero invertidas podem ser usadas no método de destintagem da água de processo da fábrica de papel.
[00141] Em outras modalidades, um método de clarificação de águas residuais industriais compreende: adicionar às águas residuais uma quantidade eficaz de uma composição de polímero líquida ou emulsão inversa; e esclarecendo as águas residuais industriais.
[00142] Em métodos, as composições de polímero líquidas ou emulsão inversa ou soluções de polímero invertidas podem ser usadas como o único agente de tratamento ou auxiliar de processo. Em outras modalidades, as composições de polímero líquidas ou emulsão inversa ou soluções de polímero invertidas podem ser usadas em combinação com outros agentes de tratamento e auxiliares de processo. Nas modalidades, o método compreende ainda adicionar um coagulante orgânico ou inorgânico às águas residuais.
[00143] Em modalidades, as composições de polímero líquidas ou emulsão inversa ou soluções de polímero invertidas podem ser usadas no método de desidratação de lodo.
[00144] Em modalidades, as composições de polímero líquidas ou emulsão inversa ou soluções de polímero invertidas podem ser usadas no método de clarificação de águas residuais oleosas.
[00145] As composições de polímero líquidas ou de emulsão inversa ou soluções de polímero invertidas podem ser usadas para tratar, clarificar ou desemulsificar essas águas residuais.
[00146] As composições de polímero líquidas ou emulsão inversa ou soluções de polímero invertidas também podem ser usadas em um método de clarificação de resíduos de processamento de alimentos.
[00147] Em outra modalidade, a composição de polímero líquida ou emulsão inversa ou solução de polímero invertida pode ser usada em um processo para fazer papel ou papelão a partir de um estoque celulósico.
[00148] Outras aplicações que podem se beneficiar das composições de polímero líquidas ou emulsão inversa ou soluções de polímeros invertidas incluem correção de solo, reflorestamento, controle de erosão, proteção/crescimento de sementes, etc., nas quais a composição de polímero líquida ou emulsão inversa ou solução de polímero invertida é aplicada ao solo.
[00149] Os exemplos a seguir são apresentados apenas para fins ilustrativos e não pretendem ser limitativos.
[00150] Exemplo 1. Preparação de uma composição de emulsão inversa
[00151] A um béquer de 1.000 mL (contendo uma barra de agitação magnética), foi adicionada acrilamida (como uma solução a 53% em peso em água, 276,89 g de solução). A solução foi agitada e a isto foi adicionado ácido acrílico glacial (63,76 g), ácido dietilenotriaminopentacético (Versenex 80, 40%, 0,53 g) e água (183,31 g). Foi adicionado hidróxido de sódio (50% em peso, 70,79 g) mantendo lentamente a temperatura da solução abaixo de 30°C até que um pH de 6,0 - 6,5 fosse alcançado. O pH foi verificado novamente e ajustado para 6,0 - 6,5, se necessário.
[00152] A um béquer de 1.000 mL (contendo uma barra de agitação magnética) foi adicionado um pacote de solvente de parafina de alta ebulição (211,1 g). O surfactante emulsionante (12,18 g) foi adicionado e a mistura foi deixada agitar até que os surfactantes fossem dissolvidos. A solução de monômero foi adicionada à fase oleosa (durante um período de 30 segundos) com mistura vigorosa para formar a emulsão de monômero bruto. Uma vez adicionada, a mistura foi deixada agitar por 20 minutos.
[00153] A emulsão de monômero bruto foi então homogeneizada por 20 segundos (usando um homogeneizador Ross ME100L operando a 4500 rpm). A emulsão homogeneizada foi então transferida para um reator revestido de 1.000 mL equipado com um agitador aéreo, entradas de gás nitrogênio e dióxido de enxofre, termopar, ventilação e banho de recirculação de temperatura controlada. O conteúdo do reator foi, então, espargido por 1,0 hora.
[00154] A reação de polimerização foi iniciada e a temperatura da reação foi mantida entre cerca de 40 e cerca de 45°C. Após o término da exotermia, a mistura de reação foi aquecida a 50°C e mantida por 1,5 horas. No final de 1,5 horas, uma solução de metabissulfito de sódio (37,5% em peso, 17,88 g) foi adicionada e deixada misturar por 10 minutos.
[00155] Exemplo 2. Preparação de uma composição de polímero líquida Preparação de emulsão:
[00156] A um béquer de 1.000 mL (contendo uma barra de agitação magnética), foi adicionada acrilamida (como uma solução a 53% em peso em água, 276,89 g de solução). A solução foi agitada e a isto foi adicionado ácido acrílico glacial (63,76 g), ácido dietilenotriaminopentacético (Versenex 80, 40%, 0,53 g) e água (183,31 g). Foi adicionado hidróxido de sódio (50% em peso, 70,79 g) mantendo lentamente a temperatura da solução abaixo de 30°C até que um pH de 6,0 - 6,5 fosse alcançado. O pH foi verificado novamente e ajustado para 6,0 - 6,5, se necessário.
[00157] A um béquer de 1.000 mL (contendo uma barra de agitação magnética), foi adicionado um pacote de solvente de parafina de alta ebulição (211,1 g). O surfactante emulsionante (12,18 g) foi adicionado e a mistura foi deixada agitar até que os surfactantes fossem dissolvidos. A solução de monômero foi adicionada à fase oleosa (durante um período de 30 segundos) com mistura vigorosa para formar a emulsão de monômero bruto. Uma vez adicionada, a mistura foi deixada agitar por 20 minutos.
[00158] A emulsão de monômero bruto foi então homogeneizada por 20 segundos (usando um homogeneizador Ross ME100L operando a 4500 rpm). A emulsão homogeneizada foi então transferida para um reator revestido de 1.000 mL equipado com um agitador aéreo, entradas de gás nitrogênio e dióxido de enxofre, termopar, ventilação e banho de recirculação de temperatura controlada. O conteúdo do reator foi, então, espargido por 1,0 hora.
[00159] A reação de polimerização foi iniciada e a temperatura da reação mantida entre cerca de 40°C e cerca de 45°C. Após o término da exotermia, a mistura de reação foi aquecida a 50°C e mantida por 1,5 horas. No final de 1,5 horas, uma solução de metabissulfito de sódio (37,5% em peso, 17,88 g) foi adicionada e deixada misturar por 10 minutos. Remoção de água:
[00160] As emulsões iniciais foram aquecidas sob vácuo em um evaporador rotativo a 50°C até que nenhum destilado adicional se condensasse. Os surfactantes inversos foram agitados nas emulsões desidratadas resultantes, seguidas pela dissolução destes em soluções de salmoura agitada.
[00161] Exemplo 3. Testes de preparação e armazenamento em bancada de composições de polímeros líquidos exemplificativas que compreendem um agente estabilizante de poli(alquil)acrilato
[00162] Aproximadamente 160 g de uma composição de polímero líquida preparada de acordo com o Exemplo 2 são combinados com 6% em peso de um disjuntor em um copo de 200 mL e agitados com um agitador aéreo de Teflon a 500 rpm. 1% em peso de um agente estabilizante foi adicionado lentamente à composição. A agitação foi mantida por pelo menos 20 minutos antes de iniciar os testes de armazenamento na bancada. O agente estabilizante incluído nas composições testadas foi uma microemulsão de ~ 41% de poli(2-etil- hexil)acrilato.
[00163] Os testes de armazenamento de bancada foram realizados colocando uma quantidade padrão (por exemplo, 40-45 g) das composições de polímero líquidas exemplificativas compreendendo um agente estabilizante de poli(alquil)acrilato ou uma composição de polímero líquida de controle em frascos de amostra. As amostras foram mantidas a cerca de 35°C e verificadas quanto a sangramento e endurecimento da superfície. As amostras contendo 1% em peso de agente estabilizante de poli(alquil)acrilato não exibiram endurecimento rígido por 30 dias.
[00164] Exemplo 4. Preparação de soluções de polímeros invertidas a partir de composições exemplificativas
[00165] Foi preparada uma solução salina sintética que incluía o seguinte: Na+, Ca2+, Mg2+, Cl-, e tds de cerca de 15.000 ppm. A formulação de salmoura foi preparada e filtrada através de filtro de 0,45 µm antes do uso.
[00166] Utilizando um béquer de 1.000 mL, lâmina de mistura revestida com Teflon e um agitador aéreo, 360 g de salmoura foram adicionados ao béquer. A salmoura foi agitada a 500 rpm e a composição de polímero líquida preparada no Exemplo 2 foi adicionada à solução de salmoura através de uma seringa em uma dosagem para resultar em 10.000 ppm, com base na concentração de polímero ativo. Deixou-se misturar durante 2 horas a 500 rpm constantes. Esta solução mãe foi diluída para 2.000 ppm utilizando 80 g da solução mãe e 320 g de salmoura adicional. Adicionou-se salmoura ao copo primeiro, que tem uma lâmina de mistura agitando com um misturador aéreo a 500 rpm e a solução mãe foi adicionada ao ombro do vórtice na salmoura de mistura. Este foi misturado por mais 2 horas.
[00167] Exemplo 5: Teste de soluções de polímero invertidas a partir de composição exemplificativo para impacto na razão de filtro
[00168] Amostras de composições de polímero líquidas foram preparadas como descrito aqui. Cada composição de polímero líquida incluiu um surfactante inversor padrão (6% em peso). O agente estabilizante incluído nas composições testadas foi uma microemulsão de ~ 41% de poli(2-etil-hexil)acrilato.
[00169] A viscosidade padrão (SV) foi medida através da preparação da composição de polímero líquida (ou emulsão de base) uma solução de polímero ativo de 0,20% em peso em água desionizada. A composição de polímero foi adicionada à água enquanto se agitava a 500 rpm. A mistura foi continuada por 45 min. A solução de polímero ativo a 0,20% em peso foi diluída para uma solução de polímero ativo a 0,10% em peso com uma solução de NaCl a 11,7% em peso e misturada por 15 min. O pH foi ajustado para 8,0-8,5 e depois filtrado através de uma tela de malha de nylon de 200 μm. A viscosidade foi medida a 25°C em um viscosímetro Brookfield DV-III.
[00170] As composições de polímero líquidas foram invertidas em salmoura como descrito no Exemplo 4.
[00171] As viscosidades das soluções de salmoura foram medidas utilizando um Anton Paar MC302, realizando uma taxa de cisalhamento de 0,1 s-1 a 100 s-1 a uma temperatura controlada de 40°C utilizando um acessório de fuso de círculo concêntrico. Os dados foram registrados a 10 s -1 com uma viscosidade alvo de 20 cP +/- 1 cP. Razão do filtro:
[00172] A razão do filtro foi medida de duas maneiras. A FR5 (razão do filtro usando um filtro de 5 mícrons) foi determinada passando amostras de 500 mL de solução de polímero invertida preparada como descrito acima através de um filtro de policarbonato de 5 µm e 47 mm de diâmetro sob pressão de 1 bar 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 500𝑔−𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 400𝑔 de N2 ou argônio. O FR5 foi calculado como . Para 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 200𝑔−𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 100𝑔 este exemplo, um resultado aprovado foi considerado FR5 ≤ 1,2. Em amostras com um FR5> 1,2, o produto foi considerado não aprovado e outros testes não foram concluídos.
[00173] A FR1.2 (razão do filtro usando um filtro de 1,2 mícrons) foi determinada passando amostras de 200 mL de solução de polímero invertida preparada como descrito acima através de um filtro de policarbonato de 1,2 µm e 47 mm de diâmetro sob pressão de 1 bar de N 2 ou Argônio. O FR1.2 foi 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 200𝑔−𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 180𝑔 calculado como e relatado. Para este exemplo, um 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 80𝑔−𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑒𝑚 60𝑔 resultado aprovado foi considerado FR1.2 ≤ 1,5, mas o objetivo para os exemplos foi FR1.2 ≤ 1,2. Os resultados de FR1.2 são apresentados na Tabela 2. Tabela 2. Amostra de Razão do Agente Viscosidade a 10 Tempo a 200 g polímero filtro a 1,2 estabilizante s-1, 40 °C (cP) (min) líquido µm Nenhum 1 18,6 1,055 10,94 (controle)
1 1% em peso 19,3 1,139 12,54 Nenhum 2 21,0 1,089 14,51 (controle) 2 2% em peso 21,8 1,350 19,58
[00174] Observou-se que os agentes estabilizantes exemplificativos têm um efeito adverso mínimo ou substancialmente nenhum na razão do filtro. Em particular, as composições que incluíram os agentes estabilizantes exemplificativos mantiveram a propriedade de, quando a composição é invertida em uma solução aquosa, fornecer uma solução de polímero invertida com uma razão de filtro usando um filtro de 1,2 mícrons (FR1.2) de cerca de 1,3, ou cerca de 1,2 ou menos. O agente estabilizante de poli(alquil)acrilato apresenta bom desempenho em relação à viscosidade e razão de filtro quando menos de 2% em peso de dosagem é adicionado às composições exemplificativas.
[00175] No relatório descritivo anterior, várias modalidades foram descritas. Será, no entanto, evidente que várias modificações e alterações podem ser feitas, e modalidades adicionais podem ser implementadas, sem se afastar do escopo mais amplo das modalidades, conforme estabelecido nas reivindicações a seguir. O relatório descritivo deve, portanto, ser considerado em um sentido ilustrativo, e não restritivo.
Claims (12)
1. Composição de polímero líquido ou emulsão inversa, caracterizada pelo fato de que compreende: a. um ou mais líquidos hidrofóbicos tendo um ponto de ebulição de pelo menos cerca de 100°C; b. um ou mais (co)polímeros de acrilamida; c. um ou mais surfactantes emulsionantes; d. um ou mais surfactantes inversores; e e. um ou mais compostos de poli(alquil)acrilato; em que, quando a composição é invertida em uma solução aquosa, ela fornece uma solução de polímero invertida tendo uma razão de filtro usando um filtro de 1,2 mícrons (FR1.2) de cerca de 1,5 ou menos.
2. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição é uma composição de polímero líquida compreendendo pelo menos cerca de 39% em peso de um ou mais (co)polímeros de acrilamida.
3. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição é uma composição de emulsão inversa compreendendo menos de cerca de 35% em peso de um ou mais (co)polímeros de acrilamida.
4. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a solução aquosa compreende água produzida, água doce, água salgada, salmoura, água do mar ou uma combinação das mesmas.
5. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição de polímero líquida compreende ainda água em uma quantidade inferior a cerca de 10% em peso, com base na quantidade total de todos os componentes da composição.
6. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que quando a composição é invertida em uma solução aquosa para fornecer uma solução de polímero invertida compreendendo cerca de 2.000 ppm de polímero ativo, a solução de polímero invertida tem uma viscosidade de pelo menos 10 cP a 40°C.
7. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que quando a composição é invertida em uma solução aquosa, a solução de polímero invertida tem um FR1.2 de cerca de 1,1 a cerca de 1,3.
8. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que quando a composição é invertida em uma solução aquosa, a solução de polímero invertida tem um FR1.2 de cerca de 1,2 ou menos.
9. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os um ou mais líquidos hidrofóbicos tendo um ponto de ebulição de pelo menos cerca de 100°C são selecionados do grupo que consiste em hidrocarbonetos de parafina, hidrocarbonetos de nafteno, hidrocarbonetos aromáticos, olefinas, óleos, surfactantes estabilizantes e misturas ou combinações dos anteriores.
10. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que cada um dos um ou mais (co)polímeros de acrilamida compreende pelo menos 30% em peso de unidades de monômero de acrilamida em relação à quantidade total de todas as unidades monoméricas no (co)polímero e que cada um dos um ou mais (co)polímeros de acrilamida compreende pelo menos um monômero etilenicamente insaturado adicional.
11. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que pelo menos um dos um ou mais (co)polímeros de acrilamida compreende ácido 2-acrilamido-2-metilpropanossulfônico ou sais dos mesmos.
12. Composição, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a composição fornece a solução de polímero invertida em menos de 30 minutos.
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